高中信息技术实验探究教学教学设计（人教中图版）——STEAM实验探究之智能家居的秘密.docx

高中信息技术实验探究教学教学设计（人教中图版）——STEAM实验探究之智能家居的秘密

课题：

科目：

班级：

课时：计划1课时

教师：

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一、教学内容分析

本节课的主要教学内容为高中信息技术实验探究教学，以人教中图版教材为例，主要涵盖智能家居的秘密这一章节。本节课将引导学生通过STEAM实验探究智能家居的原理与实际应用，让学生在动手实践中掌握信息技术与家居科学的结合。

教学内容与学生已有知识的联系：学生在之前的学习中已经掌握了基本的信息技术知识，如计算机操作、网络通信等，对于家居科学也有一定的了解。本节课将引导学生将已有的信息技术知识与家居科学相结合，通过实验探究智能家居的原理与实际应用，提高学生的实践操作能力。

二、核心素养目标

本节课的核心素养目标包括信息意识、信息能力、信息道德和信息技术应用创新。在实验探究智能家居的秘密过程中，学生将培养信息意识，意识到信息技术在生活中的重要性和应用前景；通过动手实践，提高信息能力，掌握智能家居的基本原理和操作技能；在实验过程中，学生将遵守信息道德规范，尊重知识产权，保护个人隐私；同时，学生将发挥信息技术应用创新，设计出符合个人需求的智能家居系统，展现出信息技术的创新潜力。通过本节课的学习，学生将全面提升自身的信息技术核心素养。

三、学习者分析

1.学生已经掌握了哪些相关知识：在进行智能家居实验探究之前，学生应该已经掌握了信息技术的基础知识，如计算机操作、网络通信原理等。同时，学生应该对家居科学有一定的了解，例如家庭电路的基本知识、家居设备的工作原理等。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：对于信息技术和科学实验感兴趣的学生将更容易投入学习。学生在信息技术方面的能力将影响他们在智能家居实验探究中的表现，如编程能力、电子制作能力等。学生的学习风格各异，有的喜欢独立探索，有的则更倾向于团队合作。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在实验探究过程中，学生可能会遇到技术操作上的困难，如编程复杂性、电子元件的连接错误等。此外，学生可能对将理论知识应用于实践的过程中感到挑战，特别是在设计智能家居系统时，如何将理论转化为实际可操作的方案。还有，如何在团队合作中有效沟通、解决冲突，以及如何在实验中保持持续的兴趣和动力，也是学生需要面对的挑战。

四、教学方法与策略

1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法：本节课将采用讲授法为学生提供智能家居的基本概念和原理，案例研究法帮助学生理解真实世界中的智能家居应用，项目导向学习法让学生在动手实践中设计和实现自己的智能家居系统。同时，鼓励学生进行小组讨论和合作，以促进学生之间的互动和知识共享。

2.设计具体的教学活动：为了激发学生的兴趣和参与度，将组织学生进行智能家居案例分析，讨论不同家庭的实际需求和解决方案。此外，将安排学生进行角色扮演，模拟智能家居系统的安装和调试过程，以及设计思维工作坊，鼓励学生创新思考和解决问题。

3.确定教学媒体使用：在教学过程中，将利用多媒体演示文稿展示智能家居的原理和设计流程，使用视频案例介绍智能家居的实际应用。同时，配备必要的实验设备和软件工具，如微控制器编程环境、智能家居模拟软件等，以支持学生的实践操作和项目开发。

五、教学过程

1.导入新课（5分钟）

大家好，今天我们要学习的是智能家居的秘密，这是信息技术实验探究教学的一部分。我们将通过STEAM实验探究智能家居的原理与实际应用。首先，我想请大家思考一下，什么是智能家居？它为什么越来越受欢迎呢？请大家简要分享一下自己的看法。

2.讲授基本概念（10分钟）

现在，让我们来正式了解一下智能家居的基本概念。智能家居是指通过计算机技术、网络通信技术和家电设备相结合，实现家庭设备的智能化管理和控制。它可以帮助我们更加便捷地管理家庭设备，提高生活质量。接下来，我将为大家详细介绍智能家居的组成部分，包括传感器、控制器、执行器和云计算等。

3.案例研究（15分钟）

现在，让我们来看一些真实的智能家居案例。请大家观看一段关于智能家居实际应用的视频，并思考以下问题：这个智能家居系统解决了哪些实际问题？它是如何工作的？你可以从中学到哪些关键技术和原理？观看完视频后，我们将进行小组讨论，大家分享一下自己的见解。

4.角色扮演（10分钟）

5.实践操作（15分钟）

现在，让我们来动手实践一下。请大家根据角色扮演中设计的智能家居系统，选择合适的实验设备和软件工具，开始搭建和编程。在这个过程中，请大家注意安全操作，遵守实验规范。如果遇到困难，可以随时与同学们交流或向我寻求帮助。

6.小组讨论与分享（10分钟）

完成实践操作后，我们将进行小组讨论和分享。每个小组将展示自己设计的智能家居系统，并分享在实践过程中的体会和收获。请大家认真倾听，从其他小组的分享中学习到